“Dialoghi in biotecnologie”: La difesa della vite con il miglioramento genetico

Frusciante. La viticoltura italiana è ai primi posti della produzione mondiale, sia per quanto riguarda l’uva da vino, sia per quella da tavola, ma la vite è anche la specie che ha usufruito meno dei progressi del miglioramento genetico rispetto ad altre specie agrarie. Probabilmente perché, l’uva da vino, in particolare, è ancora fortemente legata al binomio vitigno-terroir che incide in maniera determinante sulle esigenze della promozione commerciale senza tener conto, però, della sostenibilità ambientale.

Polverari. Il miglioramento genetico per la resistenza è stato fondamentale per tante specie agrarie e non possiamo pensare di farne a meno proprio in una coltura così impattante come la vite. Le nuove varietà di vite resistenti ottenute mediante incrocio con un enorme sforzo scientifico e imprenditoriale, hanno raggiunto lo scopo di ridurre del 60-70% i trattamenti al vigneto, ma ovviamente i caratteri originali vanno perduti e introdurre innovazioni di gusto in enologia è molto difficile, richiede una grande consapevolezza e sensibilità del consumatore ai temi ambientali e una disponibilità al cambiamento che in questo settore mancano ancora.
Oggi la tradizione enologica può trovare alleati potenti nei nuovi strumenti biotecnologici di miglioramento genetico, per produrre viti più resistenti senza cambiarne l’assetto genetico originale e quindi preservandone il gusto e il valore.

Frusciante. La viticoltura in Europa occupa il 3% della superficie agricola e impiega più del 65 % di tutti i fungicidi usati in agricoltura, per controllare le principali patologie, mentre il problema della fillossera è stato brillantemente risolto già nell’ottocento. 

Polverari. La viticoltura è tra le attività agricole più impattanti per l'ambiente, nonostante negli ultimi 20 anni siano cambiate le strategie di difesa e molte sostanze attive siano state revocate. Tuttavia, i prodotti meno pericolosi tendono a essere meno efficaci, richiedendo trattamenti più frequenti. Questo rende la questione complessa, e le aziende vitivinicole stanno chiedendo con forza più ricerca. L'esempio della fillossera dimostra come l'apertura all'innovazione possa risolvere criticità inaspettate.
Tutte le varietà di Vitis vinifera sono altamente suscettibili alle malattie, e il loro germoplasma offre poche risorse di resistenza ai patogeni, che si trovano prevalentemente in specie selvatiche di Vitis spp. o altre Vitaceae. Finora sono stati identificati circa 90 loci di resistenza a patogeni in diversi genotipi, ma solo una piccola parte è stata introgressa nelle nuove varietà mediante incrocio. Molti altri geni, pur identificati e mappati, offrono solo un contributo marginale alla resistenza e non sono stati sfruttati. Nonostante 150 anni di selezione genetica e 20 anni di selezione assistita da marcatori molecolari, le varietà resistenti di alta qualità restano limitate.
Un'accelerazione potrebbe arrivare attraverso la cis-genesi, trasferendo direttamente i geni di resistenza dalle specie selvatiche a quelle coltivate. Tuttavia, ad oggi, sono stati clonati solo tre geni di resistenza che codificano proteine con struttura recettoriale, e il corrispondente elicitore non è stato ancora caratterizzato a livello molecolare. C'è incertezza sulla loro capacità di contrastare diverse razze patogene, e uno di questi geni è già stato superato dall'evoluzione della peronospora
Per questo, in diversi Paesi sono in corso programmi di incrocio mirati a introgredire più geni di resistenza da fonti diverse, oltre a progetti di monitoraggio per studiare l'evoluzione della virulenza dei patogeni. La questione è complessa e, prima di trasferire singoli geni, è necessario comprendere meglio la relazione tra pianta e patogeno.
Oggi, la scienza offre strumenti biotecnologici più avanzati per ridurre l'impatto ambientale della viticoltura. Le Tecniche di Evoluzione Assistita potrebbero rivoluzionare il settore, rendendolo più sostenibile e meno dipendente dai trattamenti chimici.

Polverari. Le TEA possono avere un enorme impatto, producendo viti resistenti che conservano immutate le caratteristiche qualitative ed enologiche dei vitigni di pregio. Infatti, tra le Tecnologie di Evoluzione Assistita è compreso il cosiddetto editing genomico, che consente di introdurre mutazioni mirate e precise, che conferiscono caratteri desiderati. L’editing genomico arriva con grande tempestività nel miglioramento genetico per la resistenza, perchè moltissima ricerca recente si è focalizzata sui cosiddetti geni di suscettibilità (geni S). Questi geni, che codificano componenti della pianta sfruttate dai patogeni a proprio vantaggio, sono stati scoperti proprio in mutanti naturali o indotti che presentavano resistenze recessive, non spiegabili con il classico modello recettore-elicitore. Prendiamo ispirazione, per esempio, da mutanti di orzo resistenti a oidio, oppure mutanti di riso resistenti a batteriosi e cerchiamo con l’editing genomico di riprodurre quella mutazione in altre specie. A differenza delle resistenze basate su proteine recettoriali, che sono specifiche ed esercitano una pressione selettiva sui patogeni per eludere il riconoscimento, la perdita di suscettibilità non si fonda su un’interazione specifica; per i patogeni, superare questo tipo di resistenze è più difficile. Per questo contiamo che editare i geni S possa conferire resistenze più durevoli contro un ampio spettro di razze patogene, se non addirittura contro patogeni diversi. Ovviamente possiamo modificare in maniera mirata solo i geni S di cui conosciamo bene la funzione e al momento per fortuna disponiamo in letteratura di ottimi candidati proprio per oidio e peronospora. A mano a mano che si rendono disponibili informazioni genomiche e studi funzionali, con le TEA si potranno modificare altri caratteri, non solo la resistenza, in maniera più precisa, veloce ed economica.  Ed è un peccato che il mondo del biologico mantenga a livello europeo una preclusione così preconcetta verso le nuove tecnologie genetiche. E’ una scelta limitante. E’ tempo di superare la dicotomia biologico-convenzionale, integrare tutti gli strumenti disponibili e parlare di sostenibilità in termini più generali considerando anche input energetici, consumo di acqua e di suolo, emissioni di gas serra, oltre alla sostenibilità economica per il produttore, che non può e non deve vivere di sovvenzioni pubbliche.